轿车钢带无级变速器设计+传动方案的设计+传动比设计+整车动力性计算 第5页
万辆。因此无级变速汽车是当今汽车发展的主要趋势。金属带式无级变速器的结构、力学分析、传动效率等,在国外已研究成熟,国外的研究热点主要集中在CVT电液控制系统的控制策略上,如CVT电液控制系统的智能PID控制、鲁棒控制、模糊控制、神经网络控制等。金属带式无级变速器的结构、力学分析、传动效率等研究在国内已取得很大的进展,但CVT电液控制系统的控制策略、实验仿真等研究在国内刚刚起步。
目前我国正在考虑发展轿车自动变速器的问题。自“九•五”期间轿车金属带式无级自动变速器的开发和研制已经被列入国家的重大科技攻关计划，以跟踪世界技术的发展和开发适合我国国情的汽车。我们国家有巨大的汽车销售市场，然而我国汽车业所需的自动变速器（AT）全部依赖进口，这使得国产汽车配备AT后，成本增加很大，而装备自行开发生产CVT变速器，其成本提高不大，说明CVT的市场前景令人乐观。
在最近的十几年中，CVT技术已经上前迈进了一大步，使得CVT有着超过100年历史的机械变速器MT和有着超过50年历史的自动变速器AT更有竞争力。如今，各大汽车厂家都在加强这一领域的研发。尤其是在混合动力汽车具有广泛前景的将来，CVT的地位和作用更是无可替代，它将会是未来变速器发展的大趋势。
2 方案论证
2.1金属带式无级变速器的基本结构
为了确定金属带式无级变速器的一套方案，我们必须对金属带式无级变速器的基本构成有一个清晰的了解。
金属带式无级变速器一般由起步离合器、行星齿轮倒档机构、无级变速器机构、控制系统和中间减速机构组成。
（1）起步离合器：起步离合器的主要作用是使汽车以足够大的牵引力平顺起步，提高驾驶舒适性，必要时切断动力传输。目前用于汽车起步的装置主要有几种：干湿离合器、湿式离合器、电磁离合器和液力变矩器。
（2）行星齿轮机构：无级变速器的行星齿轮机构用以实现前进挡和倒档之间的切换操作，采用双行星齿轮机构，行星架上固定有内、外行星齿轮，其中，外行星齿轮和齿圈啮合，内行星齿轮和太阳轮啮合。前进挡时，太阳轮主动旋转，行星架随太阳轮同速旋转，即整体同步旋转；倒档时，太阳轮主动旋转而齿圈不动，此时行星架与太阳轮反向旋转。
（3）无级变速器机构：无级变速器机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。其中，主动轮组和从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成。主动轮组和从动轮组间的带的形状如图2-1所示。
图2-1 金属带结构图图2-2 传动带轮结构图图
（4）控制机构：控制系统是用来实现无极变速器传动比无极自动变化的，多采用机—液压控制系统或电—液控制系统。机—液控制系统主要由油泵、液压调节阀（用以调整传动比和传动带与带轮之间压紧力）、传感器（油门和发动机转速）、主从动轮的液压缸及管道组成；而电—液控制系统则是在机—液控制系统的基础上加装了一些电子控制单元、电磁阀和传感器组成的，提高了对无级变速器控制的效率和精准度。
（5）中间减速器机构：由于无级变速器可以提供的传动比范围为2.6-0.445左右，不能完全满足整车传动比变化范围的要求，因而设有中间减速机构。2.2传动简图
上节我们对金属带式无级变速器的结构进行了一次的分析，经过了参考国内外文献，我初步选定了一套传动方案，传动件图如下：
图2-2 金属带式无级变速器动力传动简图
本无级变速器要实现：前进挡，倒档，空挡。于是，本人查阅专著，手册，设计出了如上图所示的一种简单可行的方案。首先，为了起步，并且在起步时保护无级变速机构，不是发动机带载起动，减少冲击，特设起步离合器一个。倒档的实现：用行星排输出反向动力实现倒档。
2.3工作原理优~文^论,文.网
http://www.youerw.com（1）“D”、“S”和“L”挡
Ⅰ 前进挡离合器接合
Ⅱ 倒档制动器解除
Ⅲ 起步离合器接合
液压力作用于前进挡离合器和起步离合器上，太阳轮驱动前进挡离合器，前进挡离合器驱动主动带轮，然后通过连接钢带，传递至从动带轮轴，从动带轮轴通过起步离合器驱动中间主动齿轮动力被传递至中间从动带轮齿轮和主减速主动齿轮，并由此驱动主减速器从动齿轮。行星排前进挡离合器闭合时=，由于行星排公式：
+k-（1+k）=0 (2-1)
∴故有行星排整体回转。
（2）倒档：Ⅰ 前进离合器分离Ⅱ 倒档制动器接合
Ⅲ 起步离合器接合
倒档制动器和起步离合器有液压作用，行星架由倒档制动器锁定，太阳轮驱动行星轮自转，行星轮驱动齿圈沿与太阳轮相反的方向旋转。齿圈通过前进挡离合器鼓驱动主动带轮轴，主动带轮轴通过连接钢带驱动从动带轮轴。从动带轮轴通过起步离合器驱动中间主动齿轮。动力传输至中间从动轮齿轮和主减速主动齿轮，然后在驱动主减速从动齿轮。倒档制动器制动（=0），由于行星架公式： (2-2)
∴输出（）为反向动力，故可实现倒档。
（3）“N”挡从飞轮传出来的发动机动力驱动输入轴，但无液压作用于前进挡离合器和倒档制动器上；没有动力传递给主动带轮轴，并且也没有液压作用于起步离合器上，动力传递路线如下图所示。2.4优缺点
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