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《金属带式无级变速器传动效率的理论分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2003年3月重庆大学学报Mar.2003第26卷第3期JournalofChongqingUniversityVol.26No.3文献编号:1000582X(2003)03-0012-04金属带式无级变速器传动效率的理论分析廖建,孙冬野,秦大同(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044)摘要:金属带式无级变速器的效率是衡量其性能的一项重要指标。在对无级变速系统进行力学分析的基础上,综合考虑了润滑油的粘度对功率损失的影响并得出了其效率的计算公式。还在此基础上,对其效率做了计算仿真,得出了效率随转矩、
2、转速变化的趋势图和效率随转距、速比变化的趋势图,这对效率实验和匹配控制策略制定具有指导性的作用。关键词:金属带;无级变速传动;效率中图分类号:TH132.32文献标识码:A金属带式无级变速器能很好地协调汽车外界行驶动以及金属块与金属块之间的相对滑动都会引起的一条件与发动机负载,可充分发挥发动机的潜力,使汽车定的功率损失,而且金属带进出带轮时由于径向滑动具有一个没有漏洞的牵引场,能提高整车燃油经济也会引起功率损失。综上可知,在金属带式无级变速性和加速性,因此一直倍受人们的关注。但是在已经器中,无级变速机构的传动机理很复杂,需
3、要单独建模[1]装备金属带式无级变速器的汽车上,燃油经济性并没分析计算其功率损失,其余的部件仍可以按传统的有取得预期的改善。究其原因,主要是因为金属带式方法分析计算。无级变速器本身的效率不够高。由此可见,金属带式无级变速器的效率是制约其大规模装备于汽车的决定性因素。为了提高汽车的经济性,必须弄清楚金属带式无级变速器效率的变化规律。在确定传动系统和发动机的匹配控制策略时,引入传动系统效率的规律而得到的整车最佳燃油经济性和效率总体最佳的综合控制策略,该策略有望进一步提高装备金属带式无级变速器的汽车的经济性。1功率损失分析如图1所示,
4、金属带式无级变速器的主要部件包括液力变矩器、行星齿轮!!!离合器前进、倒档切换机构、金属环、金属块、主动轮、从动轮和内啮合齿轮泵。在工作中,这些部件都会有一定的功率消耗或功率损失。液力变矩器主要工作在车速较低的工况(一般小于20km/h),按照一定的控制规律使其工作在高效区图1金属带式无级变速器总成图内,在此不考虑其功率损失。金属带式无级变速器运1!内啮合齿轮泵2!前进档倒档切换机械3!金属块行过程中,金属块与带轮之间的相对滑动,金属块与金4!主动轮5!金属环6!从动轮7!液力变矩器属环之间的相对滑动、金属环与金属
5、环之间的相对滑收稿日期:2002-12-18基金项目:霍英东教育基金(801070),福特-中国研究与发展基金(50122101)资助项目作者简介:廖建(1978-),男,四川乐至人,重庆大学硕士研究生,主要从事车辆传动理论及应用的领域的研究。第26卷第3期廖建等:金属带式无级变速器传动效率的理论分析13金属带式无级变速器的功率损失主要存在以下三根据主动轮和从动轮的扭矩平衡,可以列出如下[2]个方面:1)金属带进出带轮时由于径向滑动而引起方程:的功率损失。2)金属块与带轮之间切向滑动,金属块RpTp+T
6、A∀kp∀Rp=Qx∀kp∀Rp+TB∀(2)kp与金属环之间的滑动以及金属环与金属环之间的滑动引起的损失,其中第一部分是主要部分。3)液压泵是RsRsTs+TA∀=Qx∀+TB∀ks∀Rs(3)ksks金属带式无级变速器中的一个辅助装置,对整个系统式中Rp主动轮工作半径而言,其功率消耗即为功率损失。Rs从动轮工作半径1.1金属带进出带轮的功率损失该项损失是由于金属带进出带轮时发生的径向滑p主动轮动引起的。由于金属块挤入从动轮槽内,故金属块之s从动轮间的压缩力在此突然变得很大,因作用于金属块侧面主动轮和从动轮的扭矩损失分别等于
7、各自输入扭的法向力变得极大,故金属块在带轮的入口处的径向矩和输出扭矩之差:摩擦力变成极大[3]。当金属块进入锥形轮时,它必须Rp2Tlp=Tp-Qx∀kp∀Rp=∀(TB-TA∀kp)kp克服径向摩擦力才能到达金属带运行半径位置。当金属块离开锥形轮时,它也必须克服径向摩擦力才能从(4)运行半径位置转移到锥形轮的边缘,金属块需要额外RsRs2Tls=Qx∀-Ts=∀(TA-TBks)(5)ksks的功率来克服这种摩擦力。这一现象同时存在于主动轮和从动轮中。由此可知,在实际运行中,在锥形轮的因此,金属带进出带轮的功率损失为:进口处,
8、金属带的作用半径稍大于运行半径;而在出口Plw=np∀Tlp+ns∀Tls(6)处,作用半径稍小于运行半径,如图2所示。式中np主动轮转速ns从动轮转速把(4)、(5)式代入(6)得:Rp2Plw=∀(TB-TA∀kp)∀npkpRs2+∀(TA-TB∀ks)∀
