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1、回流式无级自动变速传动系统拥有有非常大的速比变化范围和很高的传动效 率，在整个传动比的变化范围内能够实现连续的无级调速，让发动机始终在最佳 燃油经济区运行。所以回流式无级自动变速传动具有广阔的发展前景。文中我们 以长安羚羊SC7101轿车的数据资料为基础，以传动系统效率和速比变化范围为 设计指标，对回流式无极自动变速传动系统的结构参数进行设计，确保汽车在各 种行驶工况下传动系统效率在80%以上，在不同节气门开度下汽车发动机稳态工 作点均能位于最佳燃油经济线上。具体工作内容如下：对回流式无级自动变速传 动系统工作原理，关键部件的作用及其运行状态进行介绍。建立回流式无级自动 变速传动系统总体参数的
2、设计方法，其主要工作内容是对包括倒档速比、最小/最 大速比范围、主减速比、定速比传动速比、行星排结构参数等的计算，根据计算 结果完成传动系统结构总体草案的布置。对回流式无极自动变速传动系统的运动 关系、受力分析，为轴承、离合器等关键部件的选型奠定基础。最后完成回流式 无级自动变速传动系统关键部件结构尺寸的设计和强度计算。包括定速比齿轮传 动机构设计、行星排结构参数选择和设计计算、轴的设计、离合器设计、轴承选 型及寿命校核等。关键词：汽车；无极变速；设计；行星排ABSTRACTReturn flow automatic stepless variable speed drive has a la
3、rge speed ratio range and higher transmission efficiency,In the whole transmission ratio can be achieved within the scope of the continuous stepless speed regulation,and the engine can always run optimum fuel economic zone. So the return flow automatic stepless variable speed drive has a broad devel
4、opment prospects. In this paper, we to changan SC7101 sedan based on the data of antelope,in transmission efficiency and transmission ratio range as the design index, the return flow infinite variable speed drive system design for the structure parameters, to ensure the transmission efficiency of ve
5、hicle under various driving conditions in more than 80%, under different throttle opening car engine static working point are located in the best fuel economy.Specific work content is as follows: The automatic return flow stepless variable speed drive system working principle, function and running s
6、tate of the key parts are introduced. Establish a return flow automatic stepless variable speed drive system design method of general parameters, the main work content is to include the reverse gear ratio, the minimum/maximum speed ratio range, main reduction ratio, constant speed ratio transmission
7、 ratio, a key structure parameters calculation, etc. According to the calculation results complete drive system structure of overall draft layout. The return flow of the infinite variable speed drive system motion relations, force analysis, selection of key parts such as bearings, clutch lay the fou
8、ndation. Finally complete the return flow automatic stepless variable speed drive system design and strength calculation of key components structure size. including constant speed ratio, planetary gear transmission mechanism design structure parameter selection and design calculation, the design of
9、the shaft, clutch design, selection and bearing life and checking.Key words: car; CVT; design; Planet row目录目录摘要Abstract 1. 绪论1.1课题的意义1.2无极自动变速器的发展1.3回流式无极自动变速传动系统的结构组成1.3.1金属带式CVT概述1.3.2回流式无极自动变速传动系统的结构组成1.3.3回流式无极自动变速传动系统的特点1.3.4回流式无极自动变速传动的发展及国内外现状1.4论文的主要研究工作内容2. 回流式无极变速传动的参数设计2.1回流式无极变速传动系统的工作原理
10、2.1.1回流式无极变速器的工作原理2.2传动系统参数设计2.2. 1传动系统最大速比的计算2.2.2传动系统最小速比的计算2.2.3传动系统倒档速比的计算2.3长安羚羊SC7101轿车原始数据2.4 回流式无极自动变速传动系统的结构参数设计2.4.1带值计算结果2.4.2定速比齿轮参数的确定2.4.3行星齿轮参数的确定2.4.4结构参数的圆整3. 金属带无极变速装置的力学分析3.1金属带主、从动轮的受力分析3.1.1 CVT传动的运动分析3.1.2金属带的轴向力计算3.2 CVT主、从动轴上的轴向力分析4. 回流式无极变速传动系统的关键零部件设计4.1离合器、制动器的设计4.1.1理论转矩的
11、计算4.1.2湿式离合器的设计4.1.3制动器的设计4.1.4 单向离合器的设计4.2 齿轮的设计4.2.1定速比齿轮的设计4.2.2行星排的设计4.3 轴的设计4.3.1轴I的设计4.3.2轴II的设计1绪论1.1课题的意义金属带式无级自动变速传动是20世纪80年代末期出现的一种新型汽车传动 方式，它可以让发动机在最佳燃油经济线上运行，使汽车拥有一个没有“漏洞”的 牵引特性，来达到节省燃料、减少废气排放的目的；同时，加速的时候不需切断动 力，使轿车不仅乘坐舒适且超车加速性能好，可以减轻驾驶员的驾驶疲劳，提高行 车的安全性，因而一直倍受人们的关注1。但是因为结构尺寸和传动方式的限制， 金属带无
12、级变速传动存在着承载能力较低、速比变化范围较窄的问题，使其优越 性不能得到更加充分的发挥，应用范围受到了一定的限制。而金属带-行星齿轮无 级变速传动以金属带为核心，通过结构的改进，可使其承载能力提高a倍(a为 行星排结构参数，aN114)、速比变化范围大幅度拓宽，因而具有更为广阔的应用 前景101.2无极自动变速器的发展大家都知道，自汽车被创造以来，无极自动变速传动是汽车的理想传动系统， 但是到现在为止我们驾驶的汽车还没有使用上满意的无极自动变速装置。人们也 从没有停下寻找实现理想变速汽车的脚步，这个问题在世界上还没有得到根本性 的解决，也是汽车变速研究的终极目标。自1885年德国的卡特-本茨
13、(CartBenz) 制成第一辆现代汽车以来，百余年的汽车发展也始终贯穿着汽车变速器的发展史。 汽车变速器已由最初的机械固定轴式发展到今天的液力机械式变速器、金属带式 变速器等多种型式的无级变速器。无级变速器(CVT)通过传动比的连续变化，使车 辆外界行驶条件与发动机负载实现最佳匹配，使此时的发动机在高效区运转，燃烧 完全、排放污染减少、噪声降低。从而充分发挥了发动机的潜力提高了整车的燃 料经济性，使汽车具有一个理想的动力性能。无级变速器传动比的连续改变，无换 档跳跃，减缓了汽车变速过程中的换档冲击。显然，无级变速适应了汽车经济性、 动力性、舒适性的要求。同时，无级变速器也易与当今先进的计算机
14、技术相接合， 构成无级自动变速器。1.3回流式无极自动变速传动系统的结构组成1.3.1金属带式CVT概述金属带式无级变速传动(Continuously Variable Transmission)的设计思想 是由Hab.Van Doorne博士于1968年首次提出，1987年由日本富士重工首次装车 试制成功。因其使车辆燃料消耗减小，排气污染低，操纵简便,调速性能好而倍受国 外汽车厂商和专家学者关注。金属带无极变速技术(CVT)，采用传动带和工作直 径可变的主动轮和从动轮之间的相互配合来传递动力。因为可以连续的改变传动 比，所以可以让传动系统和发动机工况非常好的匹配。从而达到节省燃料、降低 废气
15、排放的目的；同时，加速无需切断动力，使车辆不仅乘坐舒适而且超车加速性 能好，并可减轻驾驶员的驾驶疲劳，提高行车的安全性，因此一直倍受人们的关 注18另外，CVT系统的结构简单，零部件数目少，如果汽车制造商大规模生产， 将节约成本。1.3.2回流式无极自动变速传动系统的结构组成金属带-行星齿轮无级变速传动系统有4个关键部份：定速比齿链传动装置、金属 带无级变速装置、行星齿轮传动装置和由3个湿式离合器及1个单向离合器，它的结 构示意图如下：L1、L2、L3离合器，L4一单向离合器图1-1金属带-行星齿轮无级变速传动结构示意图在这个传动系统中，金属带无极变速传动装置的驱动轮通过输入轴，一端经减振 飞
16、轮与发动机相连，另一端经离合器L1与定速比齿轮的输入轴相连；而定速比齿轮 的输出轮与并联的湿式离合器L2、单向离合器L4与行星排的行星架相连；输出轴与 行星架的齿圈固定相连；同时输出轴经湿式离合器L3与行星排的太阳轮相连。1.3.3回流式无极自动变速传动系统的特点最开始的回流式无极自动变速传动系统是由Macey.J.P和Vahabzadeh.H在1987 年第一次提出的，是为了解决金属带无极变速传动速比变化范围有限，传递扭矩低的 问题。首先，对于回流式无极自动变速传动，发动机的功率是由齿轮定速比传动和金 属带无极传动两条途径来传递的，让离合器的不同组合，来实现低速、高速、倒车、 空挡等不同工况，系统的整个变速范围划分为纯无极变速和混
