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1、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VonDoornes Transmission 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
2、。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C
3、VTT这种具具有广阔阔使用发发展前景景的技术术，迄今今国内研研究、应应用的很很少。我我们在前前人研究究的基础础上，针针对广州州本田即即将生产产的经济济型轿车车设计一一种CVT，来替替换原来来的变速速器，为为以后CVT的研究究和试验验打下基基础。关键词：无无级变速速器 结构设设计 自动压压紧目 录摘要1.绪论1.1 汽车变速器器的类型型11.2 汽车变速器器的类型型和特点点 11.3 采用无极变变速器CVT的汽车车可以节节油的原原理 221.4 实现汽车无无级变速速器CVT大变速速比、大大转矩的的关键无偏斜斜金属带带式无极极变速传传动 32.CVTT的总体体设计2.1 原车的相关关参数52.2
4、带传动的分分析52.3 压紧装置的的设计82.4 齿轮设计计计算152.5 轴的设计计计算222.6 轴承的设计计计算302.7 锥轮处的键键的设计计计算313.变速器器的调控控分析3.1 CVVT的一般般调控理理论分析析 323.2 CVVT最佳调调控逻辑辑 344 .总结 385 .致谢 396 .参考文献献 4401. 绪论论1.1 汽汽车变速速器的类类型目前汽车变变速器按按变速特特点来分分，可分分为两大大类：一一是有级级变速器器；二是是无级变速器器。按执执行变速速的方式式来分，可可以分为为自动和和手动两两类。1. 2 汽车变变速器的的类型和和特点1.2.11 液力变变矩器液力变矩器器是
5、较早早用于汽汽车传动动的无级级变速器器，成功功地用于于高档汽汽车的传传动中。由由于传动动效率低低，且变变速比大大于2时效率率急剧下下降，经经常仅在在有级（23档）变变速器的的两档中中间实现现无极变变速，因因此未能能推广开开来。目目前经常常作为起起步离合合器在汽汽车中使使用。1.2.22 宽V形胶带带式无级级变速器器宽V形胶带带式无极极变速器器是荷兰兰DAF公司在19665年以前前的产品品，主要要用在微微型轿车车上，一一共生产产了约80万辆。由由于胶带带的寿命命和传动动效率低低，进而而研究和和开发了了汽车金金属带式式无级变变速器。1.2.33 金属带带式无级级变速器器金属带式无无级变速速器是荷荷
6、兰VDT公司的的工程师师Vann Doooreen 发明的的，用金金属带代代替胶带带，大幅幅度提高高了传动动效率、可可靠性、功功率和寿寿命，经经过3040年的研研究，开开发已经经成熟，并并在汽车车传动领领域占有有重要的的地位。目目前金属属带式无无级变速速器的全全球总产产量已经经达到250万辆/年，在今今后三年年内将达到400万辆，发发展速度度很快。金属带式无无级变速速器的核核心元件件是金属属带组件件。金属属带组件件由两组组912层的的钢环组组和350400片左右右的摩擦擦片组成成，其中中钢环组组的材料料，尤其其是制造造工艺是是最难的的，要实实现强度度高（20000MPP），各层层环之间间“无间
7、隙”配合。以以前只有有荷兰VDT公司掌掌握这种种工艺，现现在我国国沈阳越越士达无无级变速速器有限限公司也也已近掌掌握了这这种技术术，并在在重庆工工学院建建成了一一条示范范性生产产线。金属带式无无级变速速器的传传动原理理，主、从从两对锥锥盘夹持持金属带带，靠摩摩擦力传传递动力力和转矩矩。主、从从动边的的动锥盘盘的轴向向移动，使使金属带带径向工工作半径径发生无无级变化，从从而实现现传动的的无级变化，即即无级变速。1.2.44 摆销链链式无极极变速器器摆销链式无无级变速速器是由由德国LUK公司将将摆销链链用于Auddi汽车传传动的成成功范例例。与金金属带式式CVT不同的的是，它它将无级级变速部部分放
8、在在低速级级，即最最后一级级。其原原因是链链传动的的多边形形效应在在高速级级是会产产生更大大的噪音音和动态态应力。所所以其最最新的结结构中，假假装了导导链板以以减少震震动和噪噪声。但但是由于于在低速速级传动动中，要要求传递递的转矩矩大，轴轴向的压压力较大大，液压压系统的的油压也也大（大大约为89），而而摩擦盘盘式离合合器所要要求的油油压又不不高，这这样，液液压系统统就比较较复杂。由由此看来来，如果果能进一一步降低低和消除除多边形形效应，将将会进一一步提高高此类传传动的水水平，简简化整机机设计、降降低成本本。1.2.55 环盘滚滚轮式无无级变速速器环盘滚轮式式无级变变速器是是英国Torrotrr
9、ak 公司发发明的无无级变速速器。运运动和动动力由输输入盘靠靠摩擦力力传给滚滚轮，滚滚轮降运运动和动动力靠摩摩擦力传传给输出出盘。当当滚轮在在垂直于于纸面的的轴向运运动时，滚滚轮和两两个环盘盘的接触触点连续续变化，输输入盘和和输出盘盘接触点点的回转转半径连连续变化化，实现现无极传传动。1.3采用用无极变变速器CVT的汽车车可以节节油的原原理由于汽车的的发动机机的进排排气系统统是考虑虑了空气气流的动动力学而而设计的的，由凸凸轮轮廓廓形块决决定进气气和排气气气门的的开闭。发发动机在在某一最最佳转速速下能够够进气充充分、排排气充分分、燃烧烧完全、能能量利用用充分、排排气污染染少；但但离开这这一转速速
10、就会有有进气不不充分、排排气不充充分、燃燃烧不完完全、能能量利用用差、油油耗增加加和排气气污染增增加等问问题。汽车的车速速是随机机的，在在2030kkm/hh到1501800km/h之间变变化。为为了很好好的利用用发动机机的动力力和减少少油耗，采采用有级级变速（MT和AT），在两两档之间间依靠发发动机的的转速变变化来适适应车速速的变化化，因而而发动机机无法达达到最佳佳的工作作状态。采用液力变变矩器的的无级变速器器，由于于其工作作原理是是油作为为动力传传动的介介质，许许多能量量消耗在在油的内内摩擦上上，传动动效率低低，通常常为8085%，比传传统的MT和AT大约费费油10%20%，而且且液力变变
11、矩器转转差较大大，效率率较低。通通常减速速比不大大于2，只能能增加23档有级级变速，每每两档间间用液力力变矩器器实现无无级变速。无级变速器器（CVT）可以以使发动动机在最最佳状态态下工作作，依靠靠变速器器无级调速来来适应汽汽车的各各种速度度，因此此可以是是发动机机燃烧最最好，排排气污染染最小，达达到节油油的目的的。1.4 级变速CVT大变速速比、大大转矩的的关键无偏斜斜金属带带式无级级变速传传动对称直母线线锥盘情情况下，金金属带在在变速过过程中必必然产生生偏斜。此此偏斜量量限制了了锥盘的的半径，也也限制了了变速比比。因而而对称直直母线锥锥盘所产产生金属属带的偏偏斜，一一方面限限制了车车辆节油油
12、的经济济车速范范围;另一方方面限制制了锥盘盘工作半半径的增增加，也也限制了了可传递递的转矩矩，即传传动能力力。目前前，汽车车CVT的变速速比一般般在=55.5左右，通通常用于于排量在在2.00L以下的的汽车传传动中。1.5 抛抛弃液压压加压系系统，进进一步节节油汽车金属带带和摆销销链式无无极变速速器CVT，是当当前汽车车自动变变速器中中最具前前景的传传动形式式。目前前汽车金金属带式式无级变变速器绝绝大部分分采用液液压加压压、电子子系统控控制方案案。发动机的动动力通过过变矩器器离合器器和液力力变矩器器传给前前进、倒倒档离合合器，液液力泵产产生的高高压油通通过液压压缸将力力施加给给锥盘变变速装置置
13、，该力力施加给给金属带带组件产产生摩擦擦力，将将主动轮轮的转矩矩传递给给从动轴轴，然后后通过减减速装置置，经减减速器输输出给车车轮。这种方案的的优点在在于除了了金属带带传动的的全新技技术以外外，全部部采用了了成熟技技术，可可行性好好。但与与成熟的的AT（自动动变速器器）技术术一样，有有一个重重要的弱弱点，即即是均采采用耗能能的液压压伺服系系统。AT和MT（手动动变速器器）均为为齿轮传传动，AT比MT多耗油15%左右，其其原因在在于液压压私服系系统耗能能。采用用CVT的汽车车，由于于CVT可使发发动机在在最佳区区域工作作，因而而达到节节油的目目的。目目前其油油耗与采采用MT的汽车车持平。如果抛弃
14、液液压加压压系统，将将避免能能量的损损失，达达到更加加节油的的目标。2. CVVT的总体体设计2.1 原原车相关关参数本次设计的的各项参参数如下下：面对对象1.0L轿轿车轿车驱动形形式前置前驱发动机最高高转速5881（r/mmin）最大功率38.0kkw/55800rrpm最高车速135kmm/h最大扭矩75.0NNm/32999rppm倒档传动比比3.1255传动比范围围0.8644-3.009主减速器传传动比4.52.2 带带传动的的分析2.2.11 变速方方式在金属带传传动中，带带轮由圆圆锥盘组组成，利利用圆锥锥盘的轴轴向移动动来达到到变速。这这种变速速机构紧紧凑，传传动可靠靠，应用用范围广广泛。在在这种变变速器中中，有的的只是一一个带轮轮可轴向向移动，另另一个带带轮的直直径是固固定不变变的，这这种情况况下变速速，必须须同时改改变两轮轮的中心心距，这这在我们们的设计计中是难难以布置置和难以以控制甚甚至难以以达到的的。另一一些机构构两轮都都起变速速作用，这这又分为为两种情情况：A、两轮轮的两边边都可以以调节;B、只有有一边可可以调节节。要调调节就必必须有控控制或压压紧机构构，在A中情况况下，机机构必然
