金属带式无级变速传动变速器工作原理分析.doc

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1、金属带式无级变速传动变速器的工作原理分析西南大学本科生课程论文论文题目：金属带式无级变速传动变速器的工作原理分析姓名：孙伟学院：工程技术学院班级：2012机制（2）班专业：机械设计制造及其自动化课程名称：汽车设计学号：0063指导教师：冀杰9金属带式无级变速传动变速器的工作原理分析2015年06月24日金属带式无级变速传动变速器工作原理分析摘要：金属带式无级变速传动变速器（CVT，即ContinuouslyVariableTransmission），同传统的变速器相比，具有结构紧凑，操作简便，传动效率更高

2、，成本更低，以及节能环保等多方面的优点。此外，它作为轿车发展的一项先进技术适合我国轿车变速器发展的要求，并且越来越受到普遍关注，本文重点介绍，以及分析了金属带式无级变速器的传动原理，并系统的介绍了其发展历史和当前的技术状况，对金属带式变速器与其他类型的变速器的优点，缺点进行比较说明在机械式无级变速传动中，金属带式无级变速器无论是在转矩传递能力还是在传动效率方面均优于其他类型的机械式无级变速器传动。关键词金属带式无级变速器；无级变速器；机械式变速器；CVT1.金属带式无级变速器（CVT）概述1.1无级变速器

3、的发展历史无极变速技术最早诞生于于一百多年前，一位荷兰工程师设计制造了世界上第一台无级变速传动机构。而无极变速技术应用于汽车行业则可以追溯到1886年，德国奔驰公司将V型橡胶带式无极变速机构安装在该公司生产的汽油机汽车上。由于橡胶带式无级变速机构存在功率有限(转矩局限于135Nm以下)，离合器工作不稳定，液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大等缺陷，因而没有被汽车行业普遍接受。然而提高传动带性能和无级变速传递功率极限的研究一直在进行，将液力变矩器集成到无级变速系统中，主、从动轮的夹紧力实现电子化控制，在C

4、VT中采用节能泵，传动带用金属带代替传统的橡胶带。新的技术进步克服了无级变速系统原有的技术缺陷，导致了传递转矩容量更大、性能更优良的第二代无级变速器的面世。9金属带式无级变速传动变速器的工作原理分析20世纪90年代，汽车行业认为CVT技术被认为是微型车中的关键技术。全球科技的迅猛发展，使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。1997年上半年，日本日产公司开发了使用在2.0L汽车上的CVT。在此基础上，日产公司在1998年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的CVT。新型CVT采用一个

5、最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力，日产公司研究开发CVT的电子控制技术，传动比的改变实行全档电子控制，汽车在下坡时可以一直根据车速控制发动机制动，而且在湿滑路面上能够平顺地增加速比来防止打滑。而日本三菱公司则选择了CVT平顺无能量损失地传递直喷式发动机的动力来驱动汽车。V型带/传动轮机构可以保证在所有速率下发动机动力平顺无间断地传递。同样在日本，富士重工拥有15年开发CVT的经验。1997年5月，富士重工将它的微型车装配了全计算机控制式E-CVT(含有

6、六档手动换档模式的CVT)。驾驶员无须操作离合器就可以进行六档变速。富士重工采用一种有锁止式变矩器的电控式CVT、通过小范围锁止可以使液力变矩器的滑动保持在最小值，行星齿轮用来切换前进档/倒退档。传动比范围从1：10-5.5：1。1999年上半年，美国的福特公司和德国ZF公司合作生产为福特公司设计的、带有电子管理功能的CFT23型CVT。ZF公司设计的CVT是一种变矩器式变速器，使用为安装横向发动机前轮驱动汽车生产的钢带。ZF公司也能为安装纵向发动机的前轮驱动汽车和后轮驱动汽车生产CVT系列。ZF公司称：

7、与四档自动变速器相比，CVT系统能够将加速性能提高10%，燃油经济性提高10%-15%。与锁止式变矩器相比，CVT系统在不漏油的前提下效率更高。福特公司正在设计一种与公司内所有轻型载货车匹配的牵引驱动CVT，包括后轮驱动和全轮驱动载货车。牵引驱动使用沿特殊滑液的可移动滑件代替传动带和传动轮。滑动部分的相对位置决定传动比，由一层部件间非常薄的液油来传递动力。1.2无级变速器与自动变速器9金属带式无级变速传动变速器的工作原理分析自动变速器是为了简便操作、降低驾驶疲劳而生的，按齿轮变速系统的控制方式，它可以分为

8、液控液压自动变速箱和电控液压自动变速器；按传动比的变化方式又可分为有级式自动变速器和无级式自动变速器。因此，无级变速器实际上是自动变速器的一种，但它比常见的自动变速器要复杂得多，技术上也更为先进。无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。1.金属带式无级变速器工作原理分析2.1金属