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1、目 录摘要ABSTRACT1 前言12 滚轮平盘式无极变速器的方案拟定及对比分析42.1 基本方案与弧锥杯轮式无级变速器对比42.2 新型滚轮平盘式无级变速器方案改进和最终方案63 设计的目标车型拟定93.1 车型调查和车型主要参数9 3.2 目标车型拟定 114 新型滚轮平盘式无级变速器的技术参数和计算 124.1 新型滚轮平盘式无级变速器基本结构尺寸拟定 124.2 转速计算 124.3 接触应力计算 134.4 滚轮疲劳强度计算 134.5 自动加压装置计算 144.6 输出轴强度计算 144.7 花键强度计算 154.8 输入锥齿轮计算 164.9 输入轴承计算 214.10 加压轴承
2、计算234.11 几何滑动计算244.12 滚轮平盘传动效率计算245 结论265.1 动力分流 265.2 将新型滚轮平盘式无级变速器与涡轮增压柴油机相匹配 265.3 同轴结构布置 265.4 输出轴浮动加压结构 265.5 加压轴承的结构布置、承载能力和使用寿命的优化设计 265.6 调速机构的结构设计和保证四个滚轮同步移动的结构措施 285.7 自动加压装置的布置和结构设计 29致谢31参考文献32附录3312 全套资料， 扣扣 414951605摘 要开发一种能传动大转矩和大功率的CVT变速器，使其能满足客车和载货汽车使用要求。通过分析新型滚轮平盘式无级变速器,具有可行性，可以满足客
3、车和载货汽车的传动要求。本文主要介绍新型滚轮平盘式无级变速器的结构特点、传动性能和设计方法。包括分汇流传动型式的结构设计；传动能力计算；传动效率计算；接触区的接触应力和接触疲劳强度计算，并选择适当的材料；滚轮和平盘的强度、刚度和疲劳寿命计算；自动加压装置的设计；加压轴承的承载的能力、极限转速和寿命的计算。关键词：新型滚轮平盘式无级变速器；分流；滚轮；平盘ABSTRACTDevelop a kind of spreading to move the big twisting the torque with the gearbox of CVT of the big power, make its
4、 can satisfy the passenger car to use the request with the lorry. Pass the analysis the new rolling a round the even dish type have no class gearbox, having the possibility, canning satisfy the passenger car spread to move the request with the lorry. Including the cent remits the construction that s
5、pread moves the pattern to design； spreading the kinetic energy dint compute；spreading to move the efficiency compute； getting in touch with the contact of the area should the dint compute；and choose the appropriate material； rolling a strength of peaceful dish； limited a design for just degree with
6、 tired life span computing； automatically adding pressing device；add the loading that press the ability, the bearings turns soon with the calculation of the life span.Keywords: new type of roller CVT；separate；the flows；roller dish 1 前 言现在大多数汽车多采用有级变速器, 其优点是：结构简单、传动效率高、造价便宜，但其还是存在一些缺点。比如，在换挡时有冲击，舒适性较
7、差。其最大的缺点在于与发动机不能每时每刻都达到最佳匹配。这是因为有级变速器的档位是有限的，每次换挡时其传动比会发生突变，导致发动机转速改变。对于汽车发动机来说，其最佳经济性工况的转速是一个定值。在这个工况下，发动机经济性最好、燃烧最充分、效率最高、排放最少, 有利于节能和环保。但由于有级变速器换挡导致发动机转速改变，这样就不能保证发动机始终处于最佳经济性工况，导致汽车的油耗增加，污染加重。在这种情况下，人们发明了无级变速器CVT (Continuously Variable Transmission),就是连续可变传动，没有明确具体的档位，操作上类似自动变速器，但是传动比的变化是连续的不同于有
8、级变速器的跳档过程，因此动力传输持续而顺畅。这就允许汽车连续变速而发动机保持在最佳工况。起初用橡胶V带CVT，带轮为分离式的，通过改变V带在带轮中的转动半径来实现无级变速。随着汽车发动机额定功率的增加橡胶V带的传动能力已达不到要求。荷兰人发明了金属V 带无级变速传动（图1.1）。金属V带由数百片扁平的小钢片和10层0.18mm厚的钢环所组成(图1.2)，较好的解决了金属V带的挠性较差的问题。一片推着一片将转矩从输入轴传到输出轴，最大输出转矩达200Nm。2002年奥迪 A6 2.8配备的Multitronic变速器（图1.3、图1.4、图1.5）使用了链条来传输转矩从而使速比变得更广泛、从12
9、.7：1到2.1：1，其输出图1.1钢带式CVT变速器的核心部图1.2 钢带由数百片扁平的小钢片组成。 图1.1钢带式CVT变速器的核心部件 图1.2 钢带由数百片扁平的小钢片组成2002年奥迪 A6 2.8配备的Multitronic变速器（图1.3、图1.4、图1.5）使用了链条来传输转矩从而使速比变得更广泛、从12.7：1到2.1：1，其输出转矩是280Nm。它与5速手动变速器相比0100kmh加速只少0.1秒城市油耗仅高2。于是于它就取代了 Tiptronic变速器，但 CVT A6要贵 100美元。图1.3 奥迪multitronic变速器的 图1.4 奥迪链条传动式CVT 图1.5
10、 链条传动式CVT的剖视图 核心部件摆销链马自达和日产则避开了钢带和链条使用了环面形的锥盘轮在压力的作用下，中间滚轮与两个锥盘轮之间的油膜牵引力（摩擦力）传输转矩。通过滚轮接触点的改变速比随之改变。当滚轮在某一位置时在滚轮接触点输出锥盘轮和输入锥盘轮的半径比就是此时速比。日产CVT（图1.6）能够传递 206kW和 384Nm。图1.6 弧锥环轮式无级变速器它使用了变扭器比标准4速变速器要贵2500美元宣称燃油经济性提高了10。其加速灵敏没有打滑现象。只是有些客户反映加速时发动机保持在一个稳定转速减少了驾驶乐趣。汽车对传动的要求不仅是传动大转矩和高转速，而且还要求传动效率高。电磁无级调速采用发
11、电机电动机机组对电动机进行调速。低输出转速时效率极低、发热严重，在汽车上不适用。液压无级调速的基本特点是：体积紧凑、惯性小、降速调速范围大、零件自润滑寿命长、易于实现自动化、布局灵活、可吸收冲击和防止过载；但制造精度要求高、容易泄漏、噪声大，传动效率不高。机械无级变速器具有结构简单、价廉、传动效率高（有的高达95）、适用性强、传动比稳定性好（有的误差小于 0.5）、工作可靠、维修方便等优点，特别是某些机械无级变速器可以在很大的变速范围内具有恒功率的机械特性，这是电气和液压无级变速所难以达到的。不少机械无级变速器还有振动小（全振幅小于315微米）和噪音低的特点。当设计传动大转矩和大功率的CVT
12、变速器来满足轻型载货汽车的要求时，对于机械式无级变速器本体来讲，扩大其传动功率的方法之一是采取多接触区分汇流传动型式、接触区综合曲率小（曲率半径大）的结构，并通过选择适当的润滑油（有添加剂的）、表面几何形状、滚动体尺寸等以建立起足够的油膜牵引力进行传动，也是传动效率高汽车对传动的主要要求。为了提高传动效率，应力求做到：一、减少几何滑动，使相交轴线的两滚轮锥顶尽量重合或接近（锥顶重合原则）。如果两滚动体轴线平行，应使接触线尽量与轴线平行。二、如果是初始线接触，应尽量减少接触线的长度；就某一意义上讲，初始点接触优于线接触，同时点接触对滚动体装配、制造误差不敏感，有利于生产。如果是初始点接触，应使其接触区椭圆的长轴沿着运动的方向。三、采取自动加压装置，以保证压紧力与负载相适应，有较小的和不变的传动系数k值。 四、提高轴承效率，采取卸荷结构，使传动组件和加压装置上的各个力在本身内部平衡（例如多盘式和FU型变速器等），以尽可能降低轴承载荷。五、保证大的刚度，特别是滚动体、轴、轴承和箱体。以减少变形，接近理想接触状态。此外，滚动体材质要有高的弹性模量和高的硬度，并使滚动体有很高的表面粗糙度。2 滚轮平盘式无级变速器的方案拟订及对比分析2.1 滚轮平盘式无级变速器的基本设计方案从整体上来讲，本次设计是在现有基本元件的基础上，对传动装置进行结构上的创新设计，使其能满足扩
