汽车无级变速器设计

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1、摘要摘要人们早就认识到无级变速器是提高汽车性能的理想装置，并一直不懈的努力研究，努力追求实现这一目标。70年代后期，荷兰VonDoorne’sTransmission公司研制成功VOT金属传动带并于1982年投放市场，推动CVT技术向实用化迈进了一大步。1987年美国福特公司首次在市场上小批量推出装有这种VDT带的CVT汽车，此后意大利菲亚特，日本富士重工和德国大众等多家公司也推出了小批量的CVT汽车（如Ford的Fiesta、Scorpio;Fiat的Uon、Ritmo;Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。各国

2、均视其为自动变速技术的崭新途径，已成为当前国际汽车的研究开发领域的一个热点。无极传动CVT与其他自动变速器相比较，优点是明显的。其操纵方便性和乘坐舒适性可与液力变矩器相当，而传动效率却高得多，接近有级机械式自动变速器的水平。更主要的是，它能最好的协调车辆外界行驶条件与发动机负载，使汽车具有一个不存在“漏洞”的牵引特性，且调速时无需切断动力充分发掘发动机的潜力，从而可显著降低汽车的油耗，提高最大车速和改善超车的性能。无极传动CVT特别受到非职业驾驶员的欢迎，因为它从根本上简化了操纵，不仅可取消变速、离合器踏板，而且总是按驾

3、驶员意图控制发动机在最佳工作位置工作。此外，由于工作和控制原理相对简单，CVT传动完全可以做到比有级变速器（AT）传动更紧凑，更轻，成本更低。对于CVT这种具有广阔使用发展前景的技术，迄今国内研究、应用的很少。我们在前人研究的基础上，针对广州本田即将生产的经济型轿车设计一种CVT，来替换原来的变速器，为以后CVT的研究和试验打下基础。关键词：无级变速器结构设计自动压紧40摘要40目录目录摘要1.绪论1.1汽车变速器的类型•………………………………………………11.2汽车变速器的类型和特点………………………………………11

4、.3采用无极变速器——CVT的汽车可以节油的原理……………21.4实现汽车无级变速器——CVT大变速比、大转矩的关键——无偏斜金属带式无极变速传动………………………………………32.CVT的总体设计2.1原车的相关参数…………………………………………………52.2带传动的分析……………………………………………………52.3压紧装置的设计…………………………………………………82.4齿轮设计计算……………………………………………………152.5轴的设计计算……………………………………………………222.6轴承的设计计算……

5、……………………………………………302.7锥轮处的键的设计计算…………………………………………313.变速器的调控分析3.1CVT的一般调控理论分析………………………………………323.2CVT最佳调控逻辑………………………………………………344.总结………………………………………………………385.致谢………………………………………………………396.参考文献…………………………………………………4040绪论1.绪论1.1汽车变速器的类型目前汽车变速器按变速特点来分，可分为两大类：一是有级变速器；二是无级变速器。按

6、执行变速的方式来分，可以分为自动和手动两类。1.2汽车变速器的类型和特点1.2.1液力变矩器液力变矩器是较早用于汽车传动的无级变速器，成功地用于高档汽车的传动中。由于传动效率低，且变速比大于2时效率急剧下降，经常仅在有级（2～3档）变速器的两档中间实现无极变速，因此未能推广开来。目前经常作为起步离合器在汽车中使用。1.2.2宽V形胶带式无级变速器宽V形胶带式无极变速器是荷兰DAF公司在1965年以前的产品，主要用在微型轿车上，一共生产了约80万辆。由于胶带的寿命和传动效率低，进而研究和开发了汽车金属带式无级变速器。1.2

7、.3金属带式无级变速器金属带式无级变速器是荷兰VDT公司的工程师VanDooren发明的，用金属带代替胶带，大幅度提高了传动效率、可靠性、功率和寿命，经过30～40年的研究，开发已经成熟，并在汽车传动领域占有重要的地位。目前金属带式无级变速器的全球总产量已经达到250万辆/年，在今后三年内将达到400万辆，发展速度很快。金属带式无级变速器的核心元件是金属带组件。金属带组件由两组9～12层的钢环组和350～400片左右的摩擦片组成，其中钢环组的材料，尤其是制造工艺是最难的，要实现强度高（>2000MP），各层环之间“无间隙

8、”40绪论配合。以前只有荷兰VDT公司掌握这种工艺，现在我国沈阳越士达无级变速器有限公司也已近掌握了这种技术，并在重庆工学院建成了一条示范性生产线。金属带式无级变速器的传动原理，主、从两对锥盘夹持金属带，靠摩擦力传递动力和转矩。主、从动边的动锥盘的轴向移动，使金属带径向工作半径发生无级变化，从而实现传动的无级变化，即